[发明专利]基于摄像头的后定位装置和方法及其应用

权利要求书

1.基于摄像头的后定位装置，其特征在于：包括触摸屏、投影屏、用于发射不可见光到触摸屏上的不可见光发射模块、能拍摄到整个触摸屏显示区域的背面的摄像模块、主控制模块和用于将投影覆盖到整个投影屏的投影模块，其中，所述投影屏附在所述触摸屏的表面，所述摄像模块放置在所述触摸屏的后方，所述投影模块设置在所述投影屏后方，所述主控制模块分别与所述不可见光发射模块、摄像模块以及投影模块相连接。

2.根据权利要求1所述的基于摄像头的后定位装置，其特征在于：还包括用于将不可见光发射模块发出的不可见光反射到触摸屏上的光路处理模块，所述不可见光发射模块放置在所述触摸屏的侧面。

3.根据权利要求1所述的基于摄像头的后定位装置，其特征在于：所述触摸屏包括触摸面板和用于阻挡外界不可见光的保护膜，所述保护膜附在触摸面板的正面，所述触摸面板由透光、导光性能极高的材料制成；所述摄像模块包括用于过滤可见光成分的滤光片和能拍摄到整个触摸屏显示区域的背面的摄像机，所述滤光片置于所述摄像机的前端。

4.根据权利要求1所述的基于摄像头的后定位装置，其特征在于：所述不可见光发射模块由多个发射红外光的红外二极管构成。

5.根据权利要求2所述的基于摄像头的后定位装置，其特征在于：所述光路处理模块为平面反射镜。

6.一种基于摄像头的后定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)启动主控制模块、不可见光发射模块、摄像模块和投影模块；

(2)不可见光发射模块发射不可见光经过光路处理模块反射，倾斜入射到整个触摸屏；

(3)摄像模块从背面拍摄触摸屏的整个显示区域得到原始图像，并将原始图像转换成原始图像数据发送到主控制模块，然后，主控制模块将该原始图像数据发送到投影模块；

(4)投影模块接收步骤(3)所述的原始图像数据并将原始图像投影到投影屏上；

(5)摄像模块检测是否有触摸点加入，若否，返回步骤(3)，若是，进入步骤(6)；

(6)摄像模块拍摄触摸屏的整个显示区域得到触摸图像；

(7)摄像模块将该触摸图像转换成触摸图像数据发送到主控制模块，然后，主控制模块将该触摸图像发送到投影模块；

(8)投影模块接收步骤(7)所述的触摸图像数据并将触摸图像投影到投影屏上；

(9)主控制模块将步骤(3)中所述的原始图像和步骤(7)中所述的触摸图像进行比较，识别并确定触摸点信息；

(10)主控制模块根据步骤(9)中所得到的触摸点信息执行相应的动作或命令，然后返回步骤(5)继续检测是否有触摸点加入。

7.根据权利要求6所述的基于摄像头的后定位方法，其特征在于：

当所述不可见光发射模块由多个发射红外光的红外二极管构成时，在步骤(2)中所述的不可见光发射模块发射不可见光入射到整个触摸屏，采用如下方法来增加整个触摸屏上红外光的光强均匀度：在不可见光发射模块中增加新的红外二极管，并以不同于原红外二极管的入射角度入射平面镜，且反射到触摸屏中光强最强位置为原红外二极管反射到触摸屏中光强最弱的地方。

8.根据权利要求6所述的基于摄像头的后定位方法，其特征在于：

当所述触摸屏为大屏幕触摸屏时，通过适当增加摄像模块中的摄像头的个数，使其满足从背面拍摄触摸屏的整个显示区域，并且，增加投影模块的数量，使其满足能拍摄到整个触摸屏显示区域的背面，或者相应地增加平面镜的个数，使其能对不可见光发射模块发射出的不可见光进行扩大，以将不可见光反射到整个触摸屏。

9.根据权利要求6所述的基于摄像头的后定位方法的应用，其特征在于：用于识别图案标签。

10.根据权利要求9所述的基于摄像头的后定位方法的应用，其特征在于：其具体应用步骤如下：预先采集图案标签的不可见光反射成像的样本，并保存在主控制模块中；启动主控制模块、摄像模块和投影模块；将表面贴有图案标签的触摸物体的图案标签置于触摸屏，摄像模块拍摄触摸屏的整个显示区域得到该图案标签的反射成像得到的反射图像；摄像模块将该反射图像转换成反射图像数据发送到主控制模块，然后，主控制模块将该反射图像数据与预先采集图案标签的不可见光反射成像的样本进行匹配对比，以确认该表面贴有图案标签的触摸物体的类型及其位置信息，并根据触摸物体类型及其位置信息执行相应的操作。